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在當代的半導體產業中，矽（silicon, Si）幾乎能製造出所有電子產品。但面對計算速度的提升及愈來愈小的電子設備，以矽製成的半導體已快達到極限。近期，美國喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的研究團隊，創造出第一個由「石墨烯」（graphene）製成的功能性半導體。
 
石墨烯是一種由單層石墨組成的平面薄膜材料，具有低電阻、高導電性、散熱快等特性，但由於石墨烯缺少能打開／關閉半導體的重要電子特性⸺「能隙」（band gap），因此普遍被認為無法應用於半導體產業中。在本次的研究中，團隊使用特殊的熔爐在碳化矽晶圓上以磊晶（epitaxy）的方式製造出外延石墨烯。長出的石墨烯將與碳化矽產生化學鍵結，並表現出半導體特性，它的電子躍遷率甚至比矽晶半導體高了十倍。儘管還須克服成本、良率等問題，不過這款石墨烯功能性半導體具有極大的應用潛力，未來也預期可用於量子計算晶片中。

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資料來源
Zhao, J. et al. (2024). Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide. Nature, 625(7993), 60.